基于PROFIBUS DP的連鑄拉矯變頻控制系統
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在鋼鐵工業連鑄工藝環節，拉坯速度是整個連鑄過程關鍵的工藝參數，拉速的準確、可靠、穩定控制是確保鑄坯質量和生產效率的關鍵，也是連鑄生產過程控制領域中的核心技術。由于在板坯連鑄機上有多臺變頻器需要進行控制，傳統的plc模擬量輸出控制，加大了成本和維護工作量，隨著現場總線控制網絡技術的逐漸成熟，總線控制在冶金行業取得越來越多成功的應用。
針對基于profibus dp總線的變頻器控制方式在很多資料上進行過詳細說明，現以通俗簡單的方式進行講述。濟鋼第三煉鋼廠引進vai(奧鋼聯)的板坯連鑄機中，為了實現對多達20臺拉矯電機的控制，采用了基于profibus dp現場總線控制網絡，通過plc進行交流變頻器控制，從而實現鑄機拉速控制。雖然基于profibus dp現場總線控制網絡在企業中應用非常廣泛，但對設備維護者或初學者來說，其控制原理和程序編寫顯得尤為重要，了解和掌握其通訊方式和原理對自身業務和問題處理等綜合技能將是一個質的提高。
2 plc與變頻器的通訊概要
為了對拉矯電機進行控制，plc中的控制器要隨時從變頻器中讀取每臺電機的實際力矩、頻率。濟鋼第三煉鋼廠引進vai(奧鋼聯)的板坯連鑄機中，plc采用了siemens的s7-400系列的plc，變頻器采用siemens書本型變頻器(masterdrivers vc)， 它們之間采用profibus dp總線進行通訊。
profibus是符合歐洲標準 en 50170的一種現場總線標準，它主要采用osi通訊協議層中的1-2層。主站與主站之間 profibus是根據令牌傳遞過程工作的，即在一個邏輯環中，主站成為一個確定時間窗口的令牌保持著，在這個時間窗口內，擁有令牌的主站能夠與其他主站通訊。同時它使用一個較低的主-從過程，實現與從站通訊。這里采用了profibus-dp總線方式，允許在plc和傳動裝置(例如，變頻器)之間進行快速的數據交換。對傳動裝置的存取總是按照主從方式進行的，傳動裝置總是從站，且每個從站本身都有明確的地址。profibus周期性傳輸的報文結構如下所示：
各符號的意義如下：
對于傳動裝置可用數據區被劃分成2個數據區，它們以各自的報文進行數據傳送。
過程數據區(pzd)：控制字和設定值；或狀態字和實際值。
參數區(pkw)：用于讀寫參數，讀出故障信息等。
根據自動化網絡中傳動裝置的任務不同，用于profibus-dp主站到變頻器通訊類型的ppo被分為5種。在這套系統中采用了ppo2型通訊報文，它的報文結構如下所示：
pkw：參數標識符值
pzd：過程數據
pke：參數標識符
ind：索引
pwe：參數值
stw：控制字
zsw：狀態字
hsw：主設定值
hiw：主實際值
3 profibus dp總線變頻控制系統構成
連鑄機控制系統包括多個plc控制子系統組成，如：鑄流plc、公共plc、儀表plc、后部plc等，其中鑄流plc實現拉矯、扇形段設備控制等。plc采用s7-400dp，變頻器采用西門子6es7系列，plc和變頻器之間通過profibus dp現場總線進行數據通信。
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